Obtener licor de cacao en condiciones requeridas por el proceso productivo
Nancy Margot Forero Saiz
Mayra Liseth Cediel Moreno
Leonor Rincón Cardenas
Instructor
Oscar Julián Gelvez Lozano
Ingeniero de Alimentos
Transformación de cacao y elaboración de productos de chocolatería industrial
SENA C.A.S.A
Regional Santander
Abril 2011
INTRODUCCION
El proceso de obtención de nibs de excelente calidad con la finalidad de obtener grageados, se llevó a cabo con una serie de controles cuidadosos.
Un bache de 40 kilos se distribuyó en lotes de 5 kilos por grupos del cual se tomaron 1.717 gramos para separar manualmente la cascarilla, que pesó 36 gramos, equivalente al 2.05%. Esto garantiza la calidad de nibs, que prácticamente quedan sin impurezas.
Se llevó a la grageadora un kilo de estos nibs.
OBJETIVO
Esta práctica tiene como finalidad experimentar un nuevo producto para observar su aceptación en el consumidor. Puede dificultarse un poco cambiar sus hábitos, puesto que generalmente consume chocolate con leche o chocolate de taza.
Se toman estas acciones basadas en la información obtenida de las tendencias del mercado, porque en otros ámbitos son muy consumidos y nuestra meta es incursionar en nuevos mercados.
PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE NIBS
Recepción y clasificación de grano de cacao beneficiado.
El grano utilizado fue donado por la empresa Girones el día que visitamos la empresa. Se depositó en el cuarto de recepción de materias primas, donde el grano llego en bultos de fique, bien sellados. Se le realizo la prueba de corte y las pruebas fisicoquímicas correspondientes.
COMPONENTES | % |
Peso de 100 habas (gr) | 120 |
Peso del grano (gr) | 1.2 |
% Impurezas | 1.28 |
% Granos pizarrosos | 4 |
% Grano mohosos | 2 |
% Granos germinados | 2 |
% Granos dañados por insectos | 2 |
% Grano parcialmente fermentado | 13 |
% Grano bien fermentado | 65 |
% Pasilla | 12 |
% de insectos vivos en 1000 Gramos | 5 |
COMPONENTE | % |
Humedad cacao beneficiado | 7.6 |
Ceniza (cascarilla sin tostar) | 10.5 |
Ceniza (Almendra sin tostar) | 3.64 |
Ceniza grano beneficiado (alm + cascarilla) | 4.17 |
Ceniza grano tostado | 4.9 |
Grasa cacao beneficiado | 3.4 |
Proteínas | |
Acidez Grano beneficiado | 0.5 |
Acidez grano tostado | 0.4 |
Limpieza y clasificación. Se realizo por medio del equipo de clasificación marca PENAGOS CLAUSEN, cuenta con una tolva de recibo, elevadores de cangilones, tamices de tres diámetros, elimino todo tipo de material extraño para mantener la calidad del producto final. El porcentaje obtenido de material extraño fue del 3.61%, el cual contenía, diferentes granos de cereales, hojas, café, entre otros. El grano fue clasificado en tolvas respectivas así:
Tolva 1 grano pequeño
Tolva 2 grano grande
Tolva 3 grano mediano
Limpieza y Clasificación del Grano | |
Peso inicial (Kg) | 88.32 |
Peso material extraño (Kg) | 3.19 |
Peso total grano | 85.13 |
Tostado. Se tostó el grano grande (Tolva 2) en un bache de 40 kg, facilitándose la remoción de la cascarilla así como, la eliminación de compuestos aromáticos indeseados, se realizo en la tostadora; marca PENAGOS CLAUSEN. Con el objetivo de lograr un aroma óptimo, disminución de la humedad en el grano y reducción de la dureza de la almendra de cacao para facilitar la trituración y finalmente la separación de la cascarilla que recubre a los Nibs de cacao, se tomaron cinco (5) muestras de tostión de aproximadamente 100 gramos, tomándose la primera a los 20 minutos y las siguientes cada 10 minutos, para analizar la perdida de la humedad Vs temperatura constante (150°C).
Humedad (%) | Tiempo transcurrido |
7.65 % | 0 |
4.02 % | 20 minutos |
2.89 % | 30 minutos |
2.78 % | 40 minutos |
2.34 % | 50 minutos |
2.61 % | 60 minutos |
Tostadora de cacao
Descascarillado: El descascarillado se realizo en la descascarilladora, marca PENAGOS CLAUSEN, obteniendo los Nibs y la cascarilla por separado, para poder determinar el rendimiento operacional. Una vez que el cacao ha sido tostado, se descascarillo a una temperatura de 30 a 35ºC. La descascarilladora está provista de una turbina central que por fuerza centrífuga tira los granos contra placas metálicas (martillos) fijadas en la pared del cilindro donde se rompen. El cacao quebrado junto con su cáscara cae sobre una zaranda inclinada con tamices de diferente abertura y por medio de un flujo de aire es separada la cascara del cacao troceado.
ANALISIS FISICOQUIMICO DEL CACAO | |||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE NITROGENO Y PROTEINA | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M53 | ||
Método | Kjeldahl | Nombre Muestra | Cacao Beneficiado | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
Peso Muestra (g) | 0,5094 | 0,5039 | |||
Volumen Acido (ml) | 15 ml | 15 ml | |||
Normalidad Acido | 0,0685 N | 0,0685 N | |||
Nitrógeno (%) | 2,82 | 2,85 | |||
Proteína (%) | |||||
Promedio Nitrógeno (%) | 2,83 | ||||
Promedio Proteína (%) | |||||
PASO 1 DIGESTION | |||||
Pesar aproximadamente 0,5 g de muestra sobre papel de filtro, dos veces cada muestra. | |||||
Colocarlas en sendos tubos digestores y uno en "blanco". A cada tubo, adicionar una | |||||
pastilla Kjeldahl y 15 ml de H2SO4 (la pastilla destruye lo que no sea proteína) | |||||
Colocar el sello hermético a la Unidad de Digestión y ubicarla en su base. | |||||
Prender el Scruber que contiene Carbonato de Sodio y absorbe los vapores de lo que se destruye | |||||
Subir la temperatura de la unidad cada 15 minutos | |||||
| |||||
PASO 2 DESTILACION | |||||
Retirar los tubos del Digestor, colocar primero un tubo vacío para lavarlo con vapor | |||||
Cerrar la compuerta de seguridad del Destilador. Al lado del tubo colocar un erlenmeyer en la | |||||
base, que recibe el vapor que se genera por el lavado del tubo. El tubo, que está caliente, se | |||||
50 ml de agua destilada, 85 ml de NaOH y 50 ml H3CO3, y al erlenmeyer 2 gotas de | |||||
indicador mixto, a donde llega agua con NaOH (base) que se titula con un ácido H2SO4 | |||||
El contenido de los tubos que es de color verde, cambia a rosado | |||||
PASO 3 TITULACION | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M53 | ||
Nombre Muestra | Cacao Beneficiado | ||||
CONCEPTO | TUBO EN BLANCO | MUESTRA A | MUESTRA B | ||
Agente Titulante | H2SO4 | H2SO4 | H2SO4 | ||
Concentración | 0,0685 | 0,0685 | 0,0685 | ||
Volumen Inicial | 50 ml | 50 ml | 50 ml | ||
Volumen Titulación | 0,44 ml | 13 ml | 12,83 ml | ||
Acidez (%) | |||||
Acidez Promedio | |||||
A mayor agente titulante, mayor proteína | |||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 50 | ||
Nombre Muestra | Grano Tostado | ||||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
Peso Muestra (g) | 5,0222 | 5,0152 | |||
Agente Titulante | KOH | KOH | |||
Concentración | 0,0844 N | 0,0844 N | |||
Volumen Inicial | 25 ml | 25 ml | |||
Volumen Titulación | 4,5 ml | 4,6 ml | |||
Acidez (%) | 0,4 | 0,4 | |||
Acidez Promedio | 0.4 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 53 | ||
Nombre Muestra | Cacao Beneficiado | ||||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
Peso Muestra (g) | 5,0065 | 5,0148 | |||
Agente Titulante | KOH | KOH | |||
Concentración | 0,0844 N | 0,0844 N | |||
Volumen Inicial | 25 ml | 25 ml | |||
Volumen Titulación | 5,5 ml | 5,2 ml | |||
Acidez (%) | 0,5 | 0,5 | |||
Acidez Promedio | 0,5 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 50 | ||
Método | Estufa 105°C | Nombre Muestra | Grano Tostado | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PC(g) | 3,0420 | 2,9796 | |||
PC+PM (g) | 8,0920 | 8,0494 | |||
PM(g) | 5,050 | 5,0698 | |||
PC + PRS (g) | 7,9134 | 7,9628 | |||
PRS | 4,8714 | 4,9832 | |||
Humedad % | 3,53 | 1,70 | |||
Promedio Humedad (%) | 2,61 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 53 | ||
Método | Estufa 105°C | Nombre Muestra | Cacao Beneficiado | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PC(g) | 3,0278 | 3,0341 | |||
PC+PM (g) | 8,0764 | 8,0714 | |||
PM(g) | 5,0486 | 5,0373 | |||
PC + PRS (g) | 7,7265 | 7,6495 | |||
PRS (g) | 4,6987 | 4,6154 | |||
Humedad (%) | 6,93 | 8,37 | |||
Promedio Humedad (%) | 7,65 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 46 | ||
Método | Estufa 105°C | Nombre Muestra | Grano 20' tostión | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PC(g) | 3,0340 | 3,0132 | |||
PC+PM (g) | 8,2386 | 8,1076 | |||
PM(g) | 5,2046 | 5,0944 | |||
PC + PRS (g) | 8,0339 | 7,9026 | |||
PRS (g) | 4,9999 | 4,8894 | |||
Humedad (%) | 3,93 | 4,11 | |||
Promedio Humedad (%) | 4,02 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 47 | ||
Método | Estufa 105°C | Nombre Muestra | Grano 30' tostión | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PC(g) | 3,0286 | 3,0737 | |||
PC+PM (g) | 8,0692 | 8,1060 | |||
PM(g) | 5,0406 | 5,0323 | |||
PC + PRS (g) | 7,9331 | 7,9510 | |||
PRS (g) | 4,9045 | 4,8773 | |||
Humedad (%) | 2,70 | 3,08 | |||
Promedio Humedad (%) | 2,89 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 48 | ||
Método | Estufa 105°C | Nombre Muestra | Grano 40' tostión | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PC(g) | 3,0848 | 3,0188 | |||
PC+PM (g) | 8,0962 | 8,0467 | |||
PM(g) | 5,0114 | 5,0279 | |||
PC + PRS (g) | 7,9595 | 7,9037 | |||
PRS (g) | 4,8747 | 4,8849 | |||
Humedad (%) | 2,72 | 2,84 | |||
Promedio Humedad (%) | 2,78 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 49 | ||
Método | Estufa 105°C | Nombre Muestra | Grano 50' tostión | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PC(g) | 3,0299 | 3,0451 | |||
PC+PM (g) | 8,1137 | 8,0586 | |||
PM(g) | 5,0838 | 5,0135 | |||
PC + PRS (g) | 8,0027 | 7,9329 | |||
PRS (g) | 4,9728 | 4,8878 | |||
Humedad (%) | 2,18 | 2,50 | |||
Promedio Humedad (%) | 2,34 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA POR HIDRÓLISIS | |||||
En tubos disgregadores pesar 3 a 4 gramos de muestra. Disolver en 50 ml de HCl | |||||
Preparar a cada tubo cama a la Frita con una primera capa de 25 g | |||||
de arena de cuarzo. Una segunda capa con 25 g de Celite (Tierras Diatónicas) | |||||
Sobre la Unidad de Hidrólisis, a tantos tubos de precipitado con muestra como camas a la frita | |||||
se agregan 50 ml de HCl 4N. Agitar y agregar otros 50 ml de HCl 4N enjuagando muy bien | |||||
Colocar cada vaso en el portatubos. Montar cada tubo en su correspondiente cama cerrando | |||||
para que funcione el vacío. Prender equipo en función "Hidrólisis". Subir cada 30'. Levantar | |||||
los tubos cuando hacen burbujas para evitar derrames hasta estabilizar la muestra. | |||||
Después de 30' conectar la Bomba de Vacío subiendo los tubos cuyo contenido pasa a la | |||||
cama de frita. | |||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 51 | ||
Método | Hidrólisis | Nombre Muestra | Cascarilla | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PM(g) | 3,0658 | 3,0271 | |||
P Vaso (g) | 85,9456 | 85,9451 | |||
P Vaso+grasa (g) | 86,1360 | 86,3142 | |||
P Grasa (g) | 0,1904 | 0,3691 | |||
% Grasa | 6,2 | 12,1 | |||
Promedio Grasa (%) | 9,1 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 52 | ||
Método | Hidrólisis | Nombre Muestra | Almendra sin tostar | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PM(g) | 3,0533 | 3,0239 | |||
P Vaso (g) | 86,9375 | 86,9895 | |||
P Vaso+grasa (g) | 88,1334 | 87,9144 | |||
P Grasa (g) | 1,1959 | 0,9249 | |||
% Grasa | 39,1 | 30,5 | |||
Promedio Grasa (%) | 34,8 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 53 | ||
Método | Hidrólisis | Nombre Muestra | Cacao Beneficiado | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PM(g) | 3,0178 | 3,0247 | |||
P Vaso (g) | 86,3707 | 87,2135 | |||
P Vaso+grasa (g) | 87,2474 | 87,9250 | |||
P Grasa (g) | 0,8767 | 0,7115 | |||
% Grasa | 29,0 | 23,5 | |||
Promedio Grasa (%) | 26,2 % | ||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA | |||||
METODO EXTRACCION | |||||
Conectar y encender equipo de extracción. Levantar condensadores. Colocar cada muestra | |||||
bajo cada condensador, ajustar girando y bajar. Levantar compuertas de vidrio. Sobre cada | |||||
placa colocar un vaso Bucher previamente llenado hasta la marca con | |||||
el solvente Hexano que se calienta, se evapora y por condensación cae sobre la muestra | |||||
El calentamiento funciona por rayos infrarrojos durante 3 1/4 horas. Dejar enfriar una hora | |||||
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA | |||||
Fecha | Abril 5 de 2011 | Código Muestra | M 50 | ||
Método | Extracción | Nombre Muestra | Grano tostado | ||
CONCEPTO | MUESTRA A | MUESTRA B | |||
PM(g) | 3,1095 | 3,1306 | |||
P Vaso (g) | 86,1092 | 86,565 | |||
P Vaso+grasa (g) | 86,2421 | 86,6492 | |||
P Grasa (g) | 0,1329 | 0,0842 | |||
% Grasa | 4,2 | 2,6 | |||
Promedio Grasa (%) | 3,4 | ||||
(%) Cascarilla presente en nibs | Cantidad de nibs (g) Integrantes de grupo |
2.0 % | 5801.4 Nancy, Mayra y Leo |
5.15 % | 5000 Heidy, Trinidad, Edgar y Leidy |
2.52 % | 5000 Mónica Rubio |
2.1 % | 5000 Lisseth y Juliana |
3.4 % | 5000 Cristian y Yuly |
2.4 % | 5000 PROMEDIO |
RENDIMIENTO DE NIBS
PESO DEL GRANO = 88.32Kg
Total residuos = 3.19 kg
88.32 -à 100%
3.19--àX
X= 3.6% residuos o mugre total
…………………………………………………………
88.32 kg – 3.19 kg = 85.13kg
85.13 -à100%
40 ---à X
X= 46.58% …………..total de grano que ingresa a la tostadora
……………………………………………………….
3.19 g à 100%
X à 46.58
X= 1.48%............porcentaje de impurezas correspondiente a los 46.58% que ingreso a la tostadora
……………………………………………………..
Grano tostado: 46.58%
Grano sin tostar: 53.42%
Rendimiento: 40 Kilogramos
31 Kilogramos…….PRODUCTO FINAL
………………………………………………………….
41.48 Kilogramos à 100%
31 Kilogramos à X
X= 74.7 %...........Rendimiento final
PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE NIBS GRAGEADOS
Se deposita un kilogramo de nibs dentro del recipiente giratorio de la grageadora. Se pone en movimiento, previa programación de velocidad (40 RPM) y temperatura ambiente. Se introduce la boquilla de ventilación dentro de la boca del recipiente y lentamente se adiciona la cobertura a 45°C sin atemperar por una hora aproximadamente o hasta obtener el grosor adecuado. Durante el proceso, se separan manualmente para que no se peguen. Se retiran los nibs recubiertos en una bolsa y se lleva a enfriamiento por 15 minutos. Se retiran todos los residuos de cobertura que quedaron en el interior
Se llevan nuevamente los nibs a la grageadora, se baja la velocidad a 30 RPM, se les aplica goma Guar y luego laca grado alimenticio para dar brillo.
ANEXOS
Anexo IA
Ficha técnica de la clasificadora
Anexo IB
Ficha técnica de la tostadora
Anexo IB
Ficha técnica de la descascarilladora
CONCLUSIONES
El conocimiento teórico debe ir de la mano de la práctica y servir de guía para los diferentes procesos, sin embargo ocurren variaciones de la literatura a la realidad, procesos que se deben estandarizar y adecuarlos a las condiciones del momento.
Como bien se están estandarizando los diferentes procesos es conveniente el registro y fabulación de datos para optimizar rendimientos mejorándose de esta forma la calidad.
El seguimiento a cada uno de los procesos nos permite tener bajo control puntos críticos claves en la calidad del producto.
La estandarización de los procesos debe ser una herramienta primordial que nos permita entrar en mercados competitivos e innovadores y aprovechando las ventajas como productores y otros recursos naturales que nos provee la ubicación geográfica.
Cacao en grano: Semilla completa y fermentada, limpia y seca de la especie Theobroma Cacao.
Fermentación del cacao: Proceso adecuado a que se somete el grano de cacao para mejorar su sabor, su aroma y facilitar su secado
Grano bien fermentado: Grano bien fermentado: Grano de cacao cuyo proceso de fermentación ha sido completo y que presenta las siguientes características: cáscara o tegumento de color marrón, rojizo o pardo rojizo, que se desprende fácilmente de la almendra. Las almendras de color marrón o pardo rojizo oscuro (color chocolate), con alvéolos bien definidos de forma arriñonada, con olor agradable y sabor medianamente amargo
Grano insuficientemente fermentado: Grano de cacao con fermentación incompleta, con cotiledones color violeta o marrón, estructura semicompacta y cáscara difícilmente separable.
Grano pizarroso: Grano de cacao sin fermentar que presenta un color interior gris negrusco y estructura completamente compacta.
Pasilla: Conjunto de granos de cacao planos tan delgados que dificulta su corte longitudinal.
Grano infestado por insectos: grano de cacao invadido de insectos dañinos al mismo, o que presente residuos de infestación como huevos, larvas y filamentos.
Grano infestado por hongos (grano mohoso): grano de cacao con ataque de hongos en la almendra, visible a simple vista.
Materias o cuerpos extraños: cualquier sustancia diferente al grano de cacao.
Grano germinado: grano de cacao cuya testa ha sido perforada o quebrada debido al crecimiento de la radícula.
Grano múltiple: Unión de 2 o más granos debido a ataques de hongos en la mazorca.
Licor de cacao: Producto obtenido por desintegración mecánica del grano de cacao descascarillado y sin germen, sin quitar ni añadir ninguno de sus componentes.
